Синхронного детектирования

Ротор синхронного электродвигателя

Известно, что водило 5 конического дифференциала деподвижно, когда его центральные колеса б и 7 вращаются в противоположных направлениях с одинаковыми уг.ювыми скоростями (шв = о>5). Вращение центральных колес дифференциала осуществляется через две зубчатые передачи 8—7 и 9—6, передаточные отношения которых равны единице (/t( = ig, = 1). Валик с диском 1 должен вращаться посредством синхронного электродвигателя Дв [с постоянной угловой скоростью <% = const. Угловая скорость ша валика 2 зависит от положения колеса 3. При неравенстве угловых скоростей со3 и <в8 водило-винт 5 будет вращаться и пгремещать гайку и колесо 3 до тех пор, пока не будет достигнуто равенство (Вг = о>8. При достижении этого равенства водило-винт 5 остановится и указателе, связанный с гайкой, покажет на шкале 4 значение ш8.

ИОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД — привод, состоящий из электродвигателя и ионного преобразователя, управляющего режимами работы двигателя. Различают И. э. пост, и перем. тока. В первом случае к преобразователю подключают обмотки якоря или возбуждения двигателя пост, тока; во втором — обмотки статора или ротора асинхронного или синхронного электродвигателя. Преобразователь И. о. пост, тока выполняется в виде выпрямителя по мостовой схеме или с нулевым выводом; перем. ток& — в виде преобразователя частоты, собранного по схеме «выпрямитель — инвертор» или по схеме с непосредств. связью. И. э. применяют в мощных прокатных станах, подъёмниках, вентиляторах, станках, на ж.-д. электрич. подвижном составе и т. п. при мощности двигателя от неск. сотен до неск. тыс. кВт.

Для определения потенциалов выключения на трубопроводах с катодной защитой на катодных станциях ставят реле времени, которые выключают защитный ток синхронно с соседними станциями на 3 с через каждые 27 с. Синхронное включение и выключение катодных станций может быть осуществлено при помощи • синхронного электродвигателя, на валу которого имеется кулачковый диск, приводящий в действие выключатели. Синхронизация работы катодных станций обеспечивается следующим образом. На первой катодной станции ставится реле времени. Прерывание защитного тока обнаруживается на соседней катодной стан-

СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Задающее устройство состоит из синхронного электродвигателя, червячной пары и системы винт — гайка, которая перемещается со скоростью 0,01 мм/с.

Регулирование температуры в термокамере прибора производится при помощи программатора температуры 7, электронного регулятора-потенциометра 6 и усилителя 8. Сигнал от термопары 2 подается на электронный потенциометр 6, на реостатном задатчике которого имеется напряжение, пропорциональное температуре в камере. В программаторе температуры 7 также имеется реостатный задатчик-реохорд, подвижный контакт которого приводится во вращение от синхронного электродвигателя со скоростью, соответствующей одной из двух скоростей нарастания температуры. Разность напряжений с подвижных контактов реостатных задат-чиков измерительного потенциометра и программатора подается на высокочувствительный усилитель 8, управляющий электронагревателем 9 термокамеры. При этом автоматически обеспечивается изменение мощности нагрева таким образом, что отклонение температуры от линейно изменяющейся функции не превышает установленного значения.

В автоматических централизованных системах густой смазки петлевого и конечного типа,.для автоматического включения двигателя через определенный интервал времени, применяются командные электропневматические .приборы типа КЭП-12У и КЭП-6. Приборы управляют соответственно двенадцатью и шестью электрическими или пневматическими цепями или в любой комбинации тех и других, в зависимости от конкретных условий. При заказе прибора указывается общее число цепей, а также сколько из них электрических и пневматических. КЭП включается в сеть переменного тока напряжением 127 в (питание синхронного электродвигателя). Пневматический золотник прибора КЭП имеет подвод, отвод и выход в атмосферу. При возведенной защелке путевого выключателя входное отверстие сообщается с выходным, при сброшенной защелке — выходное отверстие сообщается с атмосферой.

приводом диаграммы: у первого диаграмма приводится во вращение от часового механизма, у второго— от синхронного электродвигателя СД-60. Самопишущие манометры изготовляются по ГОСТ 2405-52 на следующие пределы измерения: 0—6; 0—10; 0—16; 0—25; 0—40; 0—60; 0—100; 0—160 кг/см2. Синхронный двигатель СД-60 работает от сети переменного тока напряжением 127 в и частотой 50 герц. Потребляемая мощность 12 вольтампер. Часовой механизм манометра МГ-410 имеет 6-суточный завод.

Равенство поршневых усилий позволяет иметь вес механизма движения компрессора наименьшим и обеспечивает получение наиболее равномерной диаграммы тангенциальных усилий. Последнее существенно в случаях привода от синхронного электродвигателя.

В рядных компрессорах смещение углов кривошипов между рядами должно обеспечивать наивыгоднейшую для синхронного электродвигателя тангенциальную диаграмму (уменьшение амплитуды первой гармонической кривой).

При эксплуатации кондуктометров и других измерительных средств на результаты измерений существенное влияние оказывают помехи. С целью повышения помехоустойчивости в новом кондуктометре применен метод синхронного детектирования сигнала, что в значительной степени снижает влияние электрических помех в цепи датчик - измерительный преобразователь и позволяет размещать их на расстоянии до 50 м друг от друга.

Из выражений (5) видно, что относительная ошибка составляющих vx и vy вектора скорости объекта, вызванная влиянием скорости vz, стремится к нулю, если правая часть выражений (5) стремится к нулю. Этого можно достичь путем модификации системы уравнений с использованием идеи синхронного детектирования. При этом система двух уравнений получается следующим образом: первое уравнение — путем умножения его левой и правой частей на signab а второе — умножением на signer. После этого левые и правые части полученных уравнений .интегрируются по времени:

Осуществление принципа гетеродинирования частот излучения в трехзеркальном интерферометре может обеспечить чувствительность, значительно превосходящую чувствительность других интерферометров. В работе [18] описан интерферометр, в котором используется двухчастотный лазер с длиной активного резонатора 80 см и пассивного резонатора 10 см. Такое соотношение длин активного и пассивного резонаторов обеспечивает совпадение только двух их резонансных частот. Вблизи совпадения резонансов активного и пассивного резонаторов одна из частот генерации возмущается, а другая остается невозмущенной. Информация об изменении длины пассивного резонатора заключается при этом в разностной частоте генерируемых колебаний, скорость изменения которой при изменении длины пассивного резонатора может составлять величину 5 кГц/ А. Оцениваемая чувствительность такого измерителя в случае использования синхронного детектирования составляет 10"~3 А. Однако описанные трехзеркальные интерферометры достаточного применения для измерения длин и перемещений в настоящее время не нашли: они еще не могут конкурировать с хорошо отработанными лазерными интерферометрами Майкельсона. Широкому их использо-

Результаты анализа реакции конструкций на гармоническое возбуждение в наименьшей степени подвержены влиянию погрешностей, так как не требуется дополнительной обработки и можно использовать эффективную фильтрацию средствами синхронного детектирования или иными, однако при этом увеличивается длительность измерений. В этом случае наиболее наглядны резонансные явления (одни из важнейших в технических приложениях), а непосредственно используемый математический аппарат (частотные методы анализа) хорошо развит и является достаточно простым.

Измерение форм собственных колебаний (консервативной системы) практически осуществляют измерением распределения Re "qa или Im q0 для первой гармоники колебаний на резонансной частоте, хотя в более простых случаях, когда не требуется большой точности, можно измерять и распределение значений модуля сигнала qa или д„. При фазовом сдвиге ф = 8° разница Im д„ и оа составляет ~1 %, при ф = = 24° ~ 10 %. Анализ по первой гармонике позволяет устранить влияние искажений формы сигнала, вызванных нелинейностью или иными причинами, на результаты измерений посредством выделения составляющих для основной частоты колебаний и осуществляется способом синхронного детектирования.

тельно легко доступны, то измерения можно проводить с поочередным «обходом» этих точек посредством одного переносного датчика, сигналы которого подаются на вход одноканального блока синхронного детектирования. Найденные таким образом сигналы непосредственно являются коэффициентами распределения амплитуд исследуемой формы колебаний. 3

Последовательность измерений. Эксперимент с многоточечным возбуждением проводят в несколько этапов Сначала приближенно определяют собственные частоты и формы ио всем основным тонам Затем выделяют искомый тон подбором сил возбуждения и измеряют его характеристики (частоты, формы, обобщенные массы и декременты). Операции выделения тона и измерения его характеристик повторяют поочередно для каждого из тонов в заданном диапазоне частот. Такова последовательность измерений в случае линейной исследуемой системы. Характеристики нелинейной системы при ее исследовании частотными методами (когда это возможно, т. е. если система линеаризуема) определяют посредством выделения сигналов основной гармонической составляющей, в частности методами синхронного детектирования. Для этой составляющей справедливы приведенные выше соотношения, которыми описываются колебания линейной системы. Однако в этом случае необходимо повторять измерения при различных уровнях колебаний [20], т. е. получать семейство хара, 1еристик, в частности амплитудно- и фазочастотных. Предпочтительнее исследоьать такие системы методами, при измерениях которыми уровень сигналов кинема шческих величин поддерживается постоянным либо изменяется незначительно.

Общее число датчиков может составлять от одного — двух десятков до нескольких сотен *, поэтому для регистрации необходимо коммутировать сигналы датчиков. Фильтрация осуществляется посредством синхронного детектирования— выделения амплитуды синфаЛоп и квадратурной составляющих основной гармоники сигнала [3, 5, 9, 13]. В блоке синхронного детектирования (СД) аппаратурными средствами реализуется умножение исследуемого сигнала на один из опорных сигналов генератора _ с фазой 0 или 90° с последующим отфильтровыванием переменной составляющей.

/ — программный коммутатор н блок управления, 2 — блок синхронного детектирования, 3 — фильтр нижних частот, 4 — двухкоордннатный построитель; 5 — АЦП, 6 — ЦПМ; 7 — ленточный перфоратор, 8 — электронный осциллограф, 9 — измерительный магнитофон; 10 — шлейфовый осциллограф; // — многоканальный индикатор

зованием выходных напряжений блоков синхронного детектирования с помощью квадраторов и операционных усилителей (рис. 13 б).

При указанном простейшем применении мини-ЭВМ предусматривается ее работа при наличии блоков синхронного детектирования. Возможна замена этих блоков соответствующей программной реализацией, когда умножение и суммирование выполняются над выбранными в дискретные моменщ времени значениями входных

При сканировании объекта сфокусированным лазерным пучком, перемещение которого синхронизирование с разверткой ИК-камеры тепловизора, можно регистрировать фазовые термограммы, т.е. зависимость от времени изменения температуры в каждой точке термограммы. Метод позволяет существенно снизить влияние неоднородности излучательной способности поверхности объекта. Особенно эффективен он для контроля тонких пленок, различных покрытий и т.п. объектов. Применение техники синхронного детектирования позволяет дополнительно повысить чувствительность контроля.